Spektrum elektromagnetik Frekuensi radio

Spektrum elektromagnetik
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang
mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang,
frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan (lihat juga
tabel dan awalan SI):
Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s,
yaitu 300 MmHz
Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari
sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan
gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini
sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara
historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan
energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi
tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam
frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih
digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya
hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm)[1].
Frekuensi radio
Rough plot of Earth's atmospheric transmittance (or opacity) to various wavelengths of
electromagnetic radiation, including radio waves.
Frekuensi radio menunjuk ke spektrum elektromagnetik di mana gelombang
elektromagnetik dapat dihasilkan oleh pemberian arus bolak-balik ke sebuah antena.
Frekuensi seperti ini termasuk bagian dari spektrum di bawah ini:
Nama band
Singkatan
band
ITU
Frekuensi
Panjang gelombang
< 3 Hz
> 100,000 km
ELF
1
3–30 Hz
100,000 km – 10,000
km
Super low frequency
SLF
2
30–300 Hz
10,000 km – 1000 km
Ultra low frequency
ULF
3
300–3000 Hz
1000 km – 100 km
Very low frequency
VLF
4
3–30 kHz
100 km – 10 km
Low frequency
LF
5
30–300 kHz
10 km – 1 km
Medium frequency
MF
6
300–3000 kHz
1 km – 100 m
High frequency
HF
7
3–30 MHz
100 m – 10 m
Very high frequency
VHF
8
30–300 MHz
10 m – 1 m
Ultra high frequency
UHF
9
300–3000 MHz 1 m – 100 mm
Super high frequency
SHF
10
3–30 GHz
100 mm – 10 mm
Extremely
frequency
EHF
11
30–300 GHz
10 mm – 1 mm
Di atas
GHz
< 1 mm
Extremely
frequency
low
high
300
Catatan: di atas 300 GHz, penyerapan radiasi elektromagnetik oleh atmosfer Bumi
begitu besar sehingga atmosfer secara efektif menjadi "opak" ke frekuensi lebih tinggi
dari radiasi elektromagnetik, sampai atmosfer menjadi transparan lagi pada yang
disebut jangka frekuensi infrared dan jendela optikal.
Band ELF, SLF, ULF, dan VLF bertumpuk dengan spektrum AF, sekitar 20–20,000 Hz.
Namun, suara disalurkan oleh kompresi atmosferik dan pengembangan, dan bukan
oleh energi elektromagnetik.
Penghubung listrik didesain untuk bekerja pada frekuensi radio yang dikenal sebagai
Penghubung RF. RF juga merupakan nama dari penghubung audio/video standar, yang
juga disebut BNC (Bayonet Neill-Concelman).
Gelombang mikro
Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi
super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu diatas 3 GHz (3x109 Hz).
Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada
benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi
panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven
microwave.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada RADAR (Radio Detection and Ranging).
RADAR digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan
gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz.
Inframerah
Gambar dari seekor anjing kecil diambil dalam cahaya inframerah-tengah (warna salah)
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari
cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti
"bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya
tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga
"order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.
Spektrum optik (Cahaya Tampak)
Spektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah
bagian dari spektrum elektromagnetik yang tampak oleh mata manusia. Radiasi
elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak
atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal
manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun
beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780 nm. Mata
yang telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di
sekitar 555 nm, di wilayah kuning dari spektrum optik.
Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela
optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer Bumi sebagian besar
tanpa dikurangi (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah,
salah satu alasan mengapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar
jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya
diserap oleh atmosfer.
Cahaya putih dipencarkan oleh sebuah prisma menjadi warna-warna dalam spektrum
optik.
Warna-warna di dalam spektrum
Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas yang
jelas antara satu warna dengan warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-kira
untuk warna-warna spektrum :
ungu 380–450 nm
biru
450–495 nm
hijau 495–570 nm
kuning 570–590 nm
jingga 590–620 nm
merah 620–750 nm
Ultraungu
Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet) adalah radiasi
elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan
sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil.
Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan
UV vakum (200–10 nm). Ketika mempertimbangkan pengaruh radiasi UV terhadap
kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada
UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau "blacklight"; UVB
(315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave); dan UVC
(280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).
Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra, "melebihi"), sedangkan
kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar
tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat
melihat hingga mencapai "hampir UV". Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat
lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan
penglihatan warna manusia.
Sinar-X
Sebuah foto sinar-X (radiograf) diambil oleh Röntgen
Sinar-X atau sinar Röntgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik
dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 picometer (mirip
dengan frekuensi dalam jangka 30 PHz to 60 EHz). Sinar-X umumnya digunakan dalam
diagnosis gambar medikal dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi
ion dan dapat berbahaya.
Sinar gamma
Sinar gamma
Sinar gamma (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah
bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau
proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.
Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali
didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi
elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk
kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara
sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk
radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah
dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal
mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang
diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi
elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir,
ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X
energi tinggi.
Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus
dari radiasi alpha atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang
mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk
perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan
dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar
gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma
biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas
dari sinar gamma setengahnya. Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4
inchi) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi
setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6
inchi).
Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian
terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah
perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alpha atau beta. Namun,
mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal.
Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X,
seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses
utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
1. Dapat merambat dalam ruang hampa.
2. Merupakan gelombang transversal (arah getar ^ arah rambat), jadi dapat
mengalami polarisasi.
3. Dapat mengalami refleksi, refraksi, interferensi dan difraksi.
4. Tidak dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet.